磁脑摄影(MEG)是研究生理学和心理学人类大脑的有说服力的工具。可以使用外部环境和内部心理学之间的变化推断,这要求我们识别不同的单个试验事件与事件相关的磁场(ERFS),该磁场(ERFS)源自大脑的不同功能区域。单个试验数据的当前重新注册方法主要用于脑电图(EEG)中与事件相关电位(ERP)。尽管MEG与脑电图共享相同的信号源,但其他脑组织的干扰少于识别ERF的MEG优势。在这项工作中,我们通过增强信号提出了一种新的试验听觉磁场(AEF)的新识别方法。我们发现,单个试验AEF的信号强度集中在颞叶的主要听觉皮层中,可以在2D图像中清楚地显示。TESE 2D图像通过具有100%精度的人工神经网络(ANN)识别,这实现了单个试验AEFS的自动识别。te方法不仅可以与源估计算法相结合以提高其准确性,而且还可以为使用MEG实施脑部计算机界面(BCI)铺平了道路。
摘要 脑指纹识别是一种新型神经科学技术,它分析大脑对某些刺激的反应以发现隐藏的信息。脑指纹识别由劳伦斯·法威尔博士于 20 世纪 90 年代初发明,已在刑事司法、欺诈检测和市场研究等多个领域广受欢迎。脑指纹识别的核心原理依赖于对响应特定刺激(例如犯罪现场细节或与调查相关的关键信息)而产生的事件相关电位 (ERP) 的分析。研究人员改进了基于 ERP 的范例,结合了功能性磁共振成像 (fMRI) 和脑电图 (EEG) 等先进的神经成像技术,从而提高了脑指纹识别结果的准确性和可靠性。这篇评论文章对脑指纹识别进行了彻底的分析,包括有关其历史发展、技术、指导原则、工作原理、方法和工作程序、潜在优势、劣势、应用范围、非侵入性神经科学仪器的伦理问题的信息。显然,脑指纹识别技术已经取得了长足的发展,为法医应用提供了一条有希望的途径。随着研究不断完善技术并解决伦理问题,脑指纹识别技术有望彻底改变刑事调查和法庭程序,为追求正义和真相做出贡献。
同时多个啮齿动物。opbox将开源硬件和软件与现成的组件相结合,以创建一个小于商业解决方案(每个受试者$ 500)的系统,并且可以轻松地用于多个主题。在MATLAB中编码的OPBOX脚本可以同时且灵活地汇总并显示多个模拟和数字数据流,例如实时脑电图和EMG,行为系统的事件触发器以及旋转编码器数据。OPBOX还计算并显示实时光谱次数和事件相关电位(ERP)。为了验证系统的性能,我们将放大器与另外两个商业放大器,一个草p55 AC前置放大器和一个Intan RHD2000系列放大器进行了比较。OPBox放大器的性能与商业放大器相当,以获得信噪比(SNR),噪声地板和公共模式拒绝。我们还证明,我们的采集系统可以从多个受试者可靠地重新收集多通道数据,并且已通过单个标准台式计算机在多个运行的受试者中成功测试了该数据。一起,OPBox提高了灵活性并降低了从多个受试者同时获得电生理学数据的成本。
本研究提出了一种基于脑机接口 (BCI) 和智能手机的家庭护理系统 (HCS)。当护理人员不在场时,HCS 可以为行动障碍人士提供日常帮助。这项研究的目的有两个:(1) 开发基于 BCI 的家庭护理系统,帮助最终用户控制家用电器;(2) 评估 HCS 的架构是否便于行动障碍人士使用。运动条用于在用户大脑中唤起事件相关电位 (ERP),系统会立即处理这些电位以解码用户的意图。然后,系统将这些意图转换为应用程序命令,并通过蓝牙将其发送到用户的智能手机,以拨打紧急电话或执行相应的应用程序以发射红外 (IR) 信号来控制家用电器。15 名健康和 7 名行动障碍受试者(包括一名患有 ALS 的受试者)参加了实验。平均在线准确率分别为 81.8% 和 78.1%。使用组件 N2P3 区分目标和非目标可以提高系统的效率。结果表明,该系统允许最终用户在使用脑电波时使用智能手机应用程序。更重要的是,只需要一个电极 O1 即可测量脑电信号,使系统具有良好的实用性。因此,HCS 可以提高最终用户的自主性和自力更生能力。
摘要:技术的进步使得虚拟现实 (VR) 中的神经心理情绪和注意力研究增多。然而,传统二维 (2D) 刺激和 VR 刺激之间的直接比较尚缺乏。因此,本研究比较了 2D 和 VR 刺激中显性任务和隐性情绪注意力的脑电图 (EEG) 相关性。参与者 (n = 16) 在 2D 和 VR 中看到大小和距离相等的愤怒和中性面孔,同时他们被要求计算两种面部表情中的一种。对于情绪 (愤怒与中性) 和任务 (目标与非目标) 的主要影响,复制了已建立的事件相关电位 (ERP),即晚期正电位 (LPP) 和目标 P300。与 2D 相比,VR 刺激导致整体 ERP 更大,但与情绪或任务影响没有相互作用。在频域中,与基线期的 2D 刺激相比,VR 中的 alpha / beta 活动更大。值得注意的是,虽然在 VR 和 2D 刺激中都观察到了与情绪和任务条件相关的 alpha/beta 事件去同步 (ERD),但这些影响在 VR 中明显强于在 2D 中。这些结果表明,通过 VR 技术实现的刺激材料增强沉浸感可以增强诱发的大脑振荡效应对内隐情绪和外显任务的影响。
脑机接口 (BCI) 是一种允许人们绕过周围神经系统 (PNS) 的自然神经肌肉和激素输出与环境互动的系统。这些接口记录用户的大脑活动并将其转换为外部设备的控制命令,从而为 PNS 提供额外的人工输出。在此框架中,基于 P300 事件相关电位 (ERP) 的 BCI 已被证明特别成功且稳定,ERP 代表特定事件或刺激后从大脑记录的电反应。通过分类算法确定 EEG 特征中是否存在 P300 诱发电位。线性分类器(例如逐步线性判别分析 (SWLDA) 和支持向量机 (SVM))是 ERP 分类中最常用的判别算法。由于 EEG 信号的信噪比较低,因此需要执行多个刺激序列(即迭代),然后取平均值,然后对信号进行分类。然而,虽然增加迭代次数可以提高信噪比 (SNR),但也会减慢该过程。在早期的研究中,迭代次数是固定的(不停止),但最近,文献中提出了几种提前停止策略,以便在满足某个标准时动态中断刺激序列,以提高通信速率。在
测量瞬时功能连接是脑电图 (EEG) 研究中的一个重要挑战。在这里,高时间分辨率所提供的关于大脑活动的深刻、有辨别力的信息的丰富潜力,被介质的固有噪声和在短时间窗口内计算出的相关性的虚假性质所掩盖。我们提出了一种克服这些问题的方法,称为滤波平均短期 (FAST) 功能连接。首先,对于给定的一对视觉短期记忆 (VSTM) 任务,对整个研究队列的长期、稳定的功能连接进行平均。得到的平均连接矩阵包含有关任务最强一般连接的信息,用作过滤器来分析各个受试者的瞬时高时间分辨率功能连接。在模拟中,我们表明,这种方法可以准确区分两种条件下嘈杂事件相关电位 (ERP) 的差异,而标准连接和其他类似方法则无法做到这一点。然后,我们将其应用于分析与家族性和散发性阿尔茨海默病 (AD) 相关轻度认知障碍 (MCI) 的两组人群中视觉短期记忆绑定缺陷相关的活动。在 P300 ERP 范围内,绑定任务中发现了可重复的显著差异,而在形状任务中没有显著差异。这允许对瞬时功能连接进行新的敏感测量,可以实施以获得具有临床意义的结果。
研究语言通常分离出一种语言方式或过程,重点是理解或生产。我们的目标是将两者结合在新的简洁语言范式中(拍手),在一个试验中利用理解和生产。试验结构在各种条件下是相同的,呈现一个听觉句子(受约束,不受约束,时间转移),然后是要命名的图片(正常,拼命的)。我们用脑电图测试了21位年轻的健康演讲者,以检查拍手提供的几种验证和新颖的对比。行为结果揭示了在受约束的句子之后的图片的最快命名时间,这表明在图片开始之前,基于句子约束,表明单词检索。命名不受约束的句子的命名与裸照命名一样快。句子发作后对正常语音的大脑反应(240-400ms)与时间转相关的语音有显着差异。图片锁定的ERP显示出幅度差异与条件的函数,尤其是在P2组件(200-300ms)中,并且也受到前面约束句子的调节。alpha-beta功率相对于时间倒转或不受约束的句子而言,上下文引导的图片命名降低。这些结果表明,拍手提供了一个有希望的框架来研究语言系统,提供了不同版本的语言内容和任务,并结合了电生理学或其他成像方法。
低成本、高便携性生理系统的进步为监测人类在日常生活活动和驾驶飞机等更复杂任务中的认知过程提供了良好的机会。Muse 2 系统结合了脑电图 (EEG) 和光电容积描记法 (PPG) 传感器,可以提取时域、频域和心率中的神经动力学特征。在一项研究中,我们为五名飞行员配备了 Muse 2 系统,让他们执行低负荷和高负荷交通模式任务以及被动听觉异常任务。组级分析显示,与低负荷条件相比,参与者在高负荷下表现出更高的平均心率、更低的 alpha 波段功率谱密度、更低的 P300 幅度。这些结果与之前在高度控制的环境和研究级仪器中进行的实验室研究一致。基于 EEG 频率特征,在单次试验基础上对两种水平的心理工作负荷进行分类的准确率达到 93.2%。事后分析显示,分类器主要依赖于 beta 和 gamma 波段的运动伪影特征。使用心率和 ERP 特征的分类器分别达到 76% 和 77.8% 的分类准确率。尽管该系统很有趣,但它在移动和神经人体工程学应用方面存在一些局限性,特别是电极数量有限,阻碍了使用先进的信号处理技术来解决信号中的噪声和伪影。
摘要:本项先导研究旨在分析皮肤电反应 (GSR) 生物反馈训练对缓解期 18 名精神分裂症男性患者的影响。结果通过以下工具进行验证:阳性和阴性症状量表 (PANSS)、疾病接受量表 (AIS)、自我效能量表 (GSES)、贝克认知洞察力量表 (BCIS) 量表、色彩试验测试 (CTT-1、CTT-2)、d2 心理测试、定量脑电图 (QEEG) 生物反馈、听觉事件相关电位 (ERP) 和血清脑源性神经营养因子 (BDNF) 水平。3 个月后在同一患者中比较结果。PANSS 量表上的变量结果有统计学上显著的变化。对于 BDNF 变量,出现了统计学上显著的增加,表明 GSR 生物反馈训练可能会影响神经营养因子的血清水平。BCIS、AIS 和 GSES 变量的结果发生了统计学上显著的变化,表明认知和社交功能有所改善。θ / β 和 θ / 感觉运动节律 (SMR) 比率的结果发生了变化,表明注意力和注意力有所改善。额叶脑区 (Fz) 的 N1 波幅度和中央脑区 (Cz) 的 P2 波潜伏期发生了变化,这表明初始感知分析有所改善。在一组精神分裂症患者中使用 GSR 生物反馈会产生有趣的结果,但需要进一步深入研究。